Ứng dụng của phụ kiện tiêu chuẩn Gr5 Titanium trong các ngành công nghiệp

Titan được sử dụng làm vật liệu kết cấu chống ăn mòn-vì màng oxit thụ động của nó biến đổi ngay lập tức trong không khí hoặc nước và Gr5, hợp kim Ti{7}}6Al-4V, bổ sung thêm mức độ bền mà các loại tinh khiết về mặt thương mại không thể đạt tới. Do đó, các phụ kiện tiêu chuẩn Gr5 như mặt bích, khuỷu tay, chữ T, bộ giảm tốc, khớp nối và ốc vít kết hợp độ bền cao với khả năng chống clorua và hóa chất oxy hóa. Trong sản xuất hóa chất, titan đã thay thế thép không gỉ, đồng{10}}niken và hợp kim gốc niken trong nhiều dịch vụ, nâng cao sản lượng, cải thiện chất lượng sản phẩm, kéo dài tuổi thọ thiết bị, cắt giảm bảo trì, giảm tiêu thụ năng lượng và cải thiện điều kiện làm việc. Các nhà máy hóa chất Trung Quốc tiếp tục mở rộng việc sử dụng titan và các phụ kiện bằng hợp kim đã trở thành một trong những lựa chọn chống ăn mòn chính cho các kỹ sư.

Sản xuất clo-kiềm

Ngành công nghiệp clo{0}}kiềm là ngành nguyên liệu thô cơ bản có sản lượng cung cấp rất nhiều loại sản phẩm hạ nguồn. Các phụ kiện bằng titan chống lại sự tấn công của ion clorua tốt hơn nhiều so với thép không gỉ và hầu hết-kim loại màu, khiến chúng trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho máy điện phân cực dương kim loại, máy điện phân màng trao đổi ion, máy làm mát clo ướt, bộ gia nhiệt sơ bộ bằng nước muối tinh chế, tháp khử clo và máy lọc làm mát bằng clo.

Các thế hệ trước của những thiết bị này sử dụng lớp lót và phụ kiện phi kim loại có độ bền cơ học kém, độ ổn định nhiệt và khả năng xử lý, tạo ra thiết bị nặng, mức tiêu thụ năng lượng cao, tuổi thọ ngắn, chất lượng sản phẩm không ổn định và ô nhiễm môi trường.

Phụ kiện Gr5 cung cấp độ bền cơ học cần thiết cho các đầu nối, kết nối nhánh và kết cấu đỡ trong khi vẫn duy trì khả năng chống ăn mòn của titan trong dịch vụ clo ướt và hypochlorite.

Vì titan cần độ ẩm để duy trì màng thụ động của nó nên dịch vụ khí clo khô cần được đánh giá đặc biệt; các điều kiện oxy hóa, ẩm của clo của mạch điện phân là môi trường mà titan được thiết kế cho.

Nhà máy tro soda và hóa chất vô cơ

Tro soda là một trong những nguyên liệu thô hóa học cơ bản nhất và các quy trình sản xuất của nó xử lý amoniac, carbon dioxide và các dung dịch quy trình đậm đặc. Các bó ống tháp cacbonat hóa, bộ làm mát rượu mẹ nóng, bộ làm mát kết tinh bên ngoài và các thiết bị tương tự được chế tạo từ thép cacbon hoặc gang bị ăn mòn và rò rỉ, đồng thời tuổi thọ sử dụng được báo cáo cho các bộ phận đó thường dưới ba năm, với tổn thất sản xuất tương ứng trong mỗi lần ngừng hoạt động.

Gr5 và các phụ kiện bằng titan nguyên chất về mặt thương mại được sử dụng cho các mạch dung dịch tuần hoàn, các kết nối làm mát và đường ống xử lý khí nơi mà nước ngưng tụ và clorua mang theo-gây ra sự tấn công cục bộ.

Trọng lượng nhẹ, độ bền cao, khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn làm cho các phụ kiện bằng hợp kim trở thành sự thay thế thiết thực cho các bộ phận được lót nặng hơn ở cùng nhiệm vụ.

Việc lựa chọn phụ kiện tuân theo logic tương tự như việc lựa chọn đường ống: phụ kiện ít nhất phải có khả năng chống ăn mòn như đường ống mà nó nối vào và định mức áp suất phải phù hợp với tiêu chuẩn mặt bích được sử dụng trên đường dây.

Ứng dụng hàng không vũ trụ, hàng hải và y tế

Hàng không vũ trụ:Các phụ kiện, ống lót và ốc vít Gr5 được sử dụng trong phần cứng khung máy bay và động cơ do tỷ lệ độ bền-trên-trọng lượng, thường nhẹ hơn thép khoảng 40% để có khả năng chịu tải tương đương.

Kỹ thuật hàng hải:phụ kiện titan phục vụ đường thủy lực dưới biển, hệ thống nước biển, mạch nước chữa cháy ngoài khơi và ống thiết bị tiếp xúc với sự tấn công của clorua.

Thuộc về y học:biến thể xen kẽ-thấp{1}}cao hơn của Gr5 được sử dụng cho các bộ phận cấy ghép trong đó tuổi thọ mỏi và khả năng tương thích sinh học là rất quan trọng.

Sản xuất điện và khử muối:các phụ kiện và ốc vít bằng titan được chỉ định cho hộp nước ngưng tụ, mạch nước muối và đường thu hồi nhiệt.

Thể thao và kỹ thuật tổng hợp:cấu trúc nhẹ, khung xe đạp, ốc vít và dụng cụ-cao cấp được hưởng lợi từ sự kết hợp giống nhau giữa độ bền và khả năng chống ăn mòn.

Tùy chọn thông số kỹ thuật cho phụ kiện tiêu chuẩn Gr5

Các phụ kiện Gr5 được cung cấp ở điều kiện ủ theo tiêu chuẩn, có độ bền kéo ít nhất 895 MPa và cường độ chảy ít nhất 828 MPa. Các đặc tính cơ học, tần suất kiểm tra và yêu cầu đánh dấu đều xuất phát từ tiêu chuẩn vật liệu và phải được nêu trong đơn đặt hàng cùng với tiêu chuẩn khoan mặt bích bắt buộc và mức chấp nhận thử nghiệm không phá hủy.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Tại sao phụ kiện Gr5 được chọn thay vì loại 2 trong nhà máy hóa chất?
Loại 2 có độ dẻo tốt hơn và dễ tạo hình hơn, nhưng Gr5 cho cường độ chảy gấp khoảng ba lần. Gr5 được chọn ở nơi phụ kiện chịu tải cơ học cao, nơi có mức áp suất cao hoặc nơi kết nối phải nhỏ gọn và nhẹ.

Hỏi: Các phụ kiện bằng titan có phù hợp với khí clo khô không?
Titan phụ thuộc vào môi trường ẩm, oxy hóa để giữ cho lớp màng thụ động của nó nguyên vẹn, do đó, việc sử dụng khí clo khô cần được đánh giá cụ thể và thường được tránh. Mạch clo ướt và hypochlorite, là môi trường bên trong máy điện phân clo{1}}kiềm, là phù hợp.

Câu hỏi: Phụ kiện tiêu chuẩn Gr5 nên có mức độ bền như thế nào?
Được ủ Gr5 có độ bền kéo tối thiểu là 895 MPa, cường độ năng suất bù tối thiểu 0,2% là 828 MPa và độ giãn dài tối thiểu là 10%, với mật độ khoảng 4,43 g/cm3.

Hỏi: Các phụ kiện titan có cần thực hành lắp đặt đặc biệt không?
Đúng. Titan dễ bị nứt, do đó, ren và mặt bịt kín cần có chất bôi trơn hoặc vật liệu chèn phù hợp, đồng thời các mối nối bu lông phải được siết chặt theo trình tự-có kiểm soát. Việc hàn các phụ kiện vào đường ống tại hiện trường đòi hỏi phải có tấm chắn khí trơ hoàn toàn trên cả hai mặt.

Hỏi: Ống Cấp 2 có thể kết nối với đầu nối Gr5 không?
Hai loại này có thể được hàn lại với nhau bằng một quy trình đủ tiêu chuẩn và kim loại phụ phù hợp, và mối nối này phổ biến khi khớp nối chắc chắn được kết hợp với đường ống dẻo. Mối nối phải được xác nhận riêng biệt vì thành phần hóa học của bể hàn khác với cả hai kim loại gốc.

Hỏi: Tiêu chuẩn nào bao gồm các phụ kiện titan rèn?
ASTM B363, được xuất bản dưới dạng ASME SB-363 cho thiết bị áp lực, bao gồm các phụ kiện bằng hợp kim titan và titan cho dịch vụ tổng hợp. Các phụ kiện và mặt bích rèn được bao phủ bởi tiêu chuẩn ASTM B381 và phôi thanh theo tiêu chuẩn ASTM B348.